선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서, 본 연구는 서낙동강을 대상으로 동·식물플랑크톤의 종 조성 및 군집을 조사하고 탄소 생물량으로 환산하여 총유기탄소(total organic carbon, TOC) 중 차지 하는 비율을 구함으로써 연중 동․식물플랑크톤에 의한 내부생성 유기물이 수중 유기물질에 대한 기여율 변동 경향을 알아보고자 하였다.
- 따라서, 본 연구는 서낙동강을 대상으로 동·식물플랑크톤의 종 조성 및 군집을 조사하고 탄소 생물량으로 환산하여 총유기탄소(total organic carbon, TOC) 중 차지 하는 비율을 구함으로써 연중 동․식물플랑크톤에 의한 내부생성 유기물이 수중 유기물질에 대한 기여율 변동 경향을 알아보고자 하였다. 이러한 연구는 향후 부영양 화된 수체의 수질 관리에 대한 기초 자료 및 관리 목표 설정의 판단 기준을 제공하는데 목적이 있다.
가설 설정
- (1984)에 따라 동정된 출현종의 모양과 사이즈를 측정하 였다. 윤충류는 Downing and Rigler(1984)에 의한 식으로 체적(V, ㎛3)을 계산한 후 비중 1.025로 가정하여 습중량을 구하고 습중량의 10%를 건중량으로 하였다. 그러나 윤충류 Asplanchna는 다른 종에 비해 수분함량이 많아 습중량의 4%를 건중량으로 하였다(Dumont et al.
제안 방법
- a)를 분석하였다. TOC는 TOC analyzer (TOC-L, Shimadzu, Japan)를 이용하여 비정 화성 유기탄소법으로 분석하였고 T-N과 T-P는 연속흐름자동분석기(AACS-V, BL TEC)으로 측정하였으며 Chl.a 농도는 90% 아세톤용액으로 엽록소를 추출하여 UV-Spectrophotometer (UV-2450, Shimadzu, Japan) 으로 측정한 흡광도를 얻어 계산하였다. 강우량은 국가 수자원관리 종합시스템(WAMIS, 2014) 및 기상청 (Meteorological office, 2014)에 게재된 운영정보 자료를 참고하였다.
- 모든 시료는 2014년 1월부터 12월까지 월 1회로 총 12회에 걸쳐 표층에서 채수하였다. 채취한 시료는 현장 측정기(YSI 556MPS, USA)를 이용하여 수온, 용존산소(Dissolved Oxygen, DO) 등을 현장에서 측정하였고 4℃ 이하의 냉암조건에 보관하여 실험실로 즉시 운반하였다.
- 부산지역 하천 중 상 ․ 하류 수문으로 물의 흐름이 자유롭지 못한 대표적 호소형 하천인 서낙동강의 환경변화를 반영하는 동·식물플랑크톤 종 조성과 특성을 파악하고 이를 환산한 탄소 생물량이 TOC에 미치는 영향을 파악하였다.
- 동 ․ 식물플랑크톤의 종 동정 및 계수는 이화학적 수질 항목과 동일한 비교를 위해 표층수 2 L를 채수하여 Lugol 용액으로 고정한 후 10 ㎛-pore size 체로 걸러 20 mL로 농축하였다. 이후 균질한 농축 시료 1 mL을 Sedgwick-Rafter counting chamber에 넣고 광학현미경(AXIO imager A2, ZEISS, Germany)으로 200~400 배율 하에 가능한 모든 플랑크톤을 동정하였다. 식물플 랑크톤의 종 조성은 남조류, 규조류, 녹조류, 편모조류로 분류하여 한국담수조류도감(Jung, 1993), Freshwater algae of North America (John and Robert, 2003), http://www.
- 모든 시료는 2014년 1월부터 12월까지 월 1회로 총 12회에 걸쳐 표층에서 채수하였다. 채취한 시료는 현장 측정기(YSI 556MPS, USA)를 이용하여 수온, 용존산소(Dissolved Oxygen, DO) 등을 현장에서 측정하였고 4℃ 이하의 냉암조건에 보관하여 실험실로 즉시 운반하였다. 수질오염공정시험기준(2012), Limnological Analyses (Wetzel and Likens, 2000), Standard Method for the examination of water and wastewater (APHA-AWWA-WEF, 2012)에 준하여 TOC, 총질소 (total nitrogen, T-N), 총인(total phosphate, T-P), Chlorophyll a (Chl.
대상 데이터
- a 농도는 90% 아세톤용액으로 엽록소를 추출하여 UV-Spectrophotometer (UV-2450, Shimadzu, Japan) 으로 측정한 흡광도를 얻어 계산하였다. 강우량은 국가 수자원관리 종합시스템(WAMIS, 2014) 및 기상청 (Meteorological office, 2014)에 게재된 운영정보 자료를 참고하였다.
- 5 km로 원형에 가까운 형태를 나타내는 서낙동강 유역은 상류부 대저수문에서 하류부 녹산수문까지 김해평야의 중요한 농업용수원이나 산업단지가 분포하고 있다(WAMIS, 2014). 본 연구에서는 서낙동강 상류에서 하류까지 본류 내 3개 지점을 선정 하여 조사하였으며 자세한 위치는 Fig. 1과 같다.
데이터처리
- 조사된 결과들의 도표는 SigmaPlot (12.5 for windows)을 이용하였고, 조사 항목 간의 선형 회귀분석및 통계적 유의성 p<0.05을 기준으로 한 Pearson correlation analysis의 상관관계 분석으로 평가하였다 (SPSS 20).
이론/모형
- 식물플랑크톤의 탄소 생물량은 동정시 출현종의 모양과 사이즈를 측정하여 Kellar et al.(1980), Helmut (1999), Jun and Dongyan(2003)이 제시한 공식으로 세포체적(V, ㎛ 3 )을 계산하였고 호소환경조사지침(Ministry of Environment, 2013), Strathmann(1967)에 의해 제시된 식에 세포 체적을 탄소량(㎍ C/L)으로 환산하였다. 동물플랑크톤은 윤충류, 지각류, 요각류로 구분하여 한국담수동물플랑크톤도감(Cho, 1993), Balcer et al.
- (1980), Helmut (1999), Jun and Dongyan(2003)이 제시한 공식으로 세포체적(V, ㎛ 3 )을 계산하였고 호소환경조사지침(Ministry of Environment, 2013), Strathmann(1967)에 의해 제시된 식에 세포 체적을 탄소량(㎍ C/L)으로 환산하였다. 동물플랑크톤은 윤충류, 지각류, 요각류로 구분하여 한국담수동물플랑크톤도감(Cho, 1993), Balcer et al. (1984)에 따라 동정된 출현종의 모양과 사이즈를 측정하 였다. 윤충류는 Downing and Rigler(1984)에 의한 식으로 체적(V, ㎛3)을 계산한 후 비중 1.
- 채취한 시료는 현장 측정기(YSI 556MPS, USA)를 이용하여 수온, 용존산소(Dissolved Oxygen, DO) 등을 현장에서 측정하였고 4℃ 이하의 냉암조건에 보관하여 실험실로 즉시 운반하였다. 수질오염공정시험기준(2012), Limnological Analyses (Wetzel and Likens, 2000), Standard Method for the examination of water and wastewater (APHA-AWWA-WEF, 2012)에 준하여 TOC, 총질소 (total nitrogen, T-N), 총인(total phosphate, T-P), Chlorophyll a (Chl.a)를 분석하였다. TOC는 TOC analyzer (TOC-L, Shimadzu, Japan)를 이용하여 비정 화성 유기탄소법으로 분석하였고 T-N과 T-P는 연속흐름자동분석기(AACS-V, BL TEC)으로 측정하였으며 Chl.
- , 1975). 지각류와 요각류의 건중량은 Length-dry weight 관계식으로 계산하였다(Culver et al., 1985). 동물플랑크톤의 탄소 생물량(㎍CL-1)은 동물플랑크톤 건중량의 48%로 구하였다(Andersen and Hessen, 1991).
성능/효과
- 1. Chl.a 농도는 6~7월에 가장 높았고 수온이 낮은 1~2월에 낮았으나 서낙동강 식물플랑크톤 번성에 대한 기존 연구 결과와 달랐다. 이러한 결과는 낮은 T-P농도가 조류생장 제한요인으로 강우에 의해 농경지 등에서 공급될 수 있는 영양염류를 포함한 비점오염원의 유입이 적었던 것으로 유추해 볼 수 있었다.
- 2. 규조류 Stephanodiscus hantzschii 등이 1~3월에 높은 우점을 나타냈으며 5~9월에 남조류 Microcystis aeruginosa 등이 우점하였다. 동물플랑크톤은 윤충류가 연중 출현하였으며 Brachionus calyciflorus, Polyarthra euryptera, Keratella cochlearis가 주로 나타났다.
- 3. 연구 기간동안 TOC와 Chl.a는 다소 낮은 상호 영향 관계를 보였으나 남조류가 번성하는 6~9월에는 높은 상관성을 보였다. 식물플랑크톤 군집 중 5~11월까지 남조류의 탄소 생물량이 TOC에 가장 높은 기여율을 나타냈고 동물플랑크톤의 군집 중에서는 3~5월과 11~12월에 지각류의 탄소 생물량이 TOC에 미치는 영향이 가장 컸다.
- 동물플랑크톤은 윤충류가 연중 출현하였으며 Brachionus calyciflorus, Polyarthra euryptera, Keratella cochlearis가 주로 나타났다. 4~5월과 11월에 지각류인 Bosmina longirostris가 일시적으로 증가하였으며 요각류인 Nauplius와 Cyclops 속이 조사되었으나 20% 미만의 낮은 비율을 차지하였다. 식물플랑크톤의 종조성은 수온의 영향이 크지만 세포수는 물환경에 적응된 종에 따라 달랐으며 동물플랑크톤의 섭식활동은 수체의 정체와 수온에 영향을 받는 것으로 알 수 있었다.
- 강수량과 TOC, T-N, T-P 의 상관분석시 강수량과 TOC의 관계는 유의하지 않았으나 강수량과 T-N, T-P가 유의관계를 보여 서낙동강 유역의 영양염류는 강우에 따른 비점오염원 영향이 큰 것으로 판단되었고 특히, T-P가 고도의 유의관계 (p<0.01)를 보여 비점오염원이 주요 영양원임을 알 수 있었다(Table 1).
- 동·식물 플랑크톤은 1월, 10월과 12월에 10% 미만의 낮은 TOC 기여율을 보였으나 5월에 55%의 높은 TOC 비중을 나타냈다.
- 동물플랑크톤은 수온에 관계없이 윤충류가 연중 출현하여 우점도지수 0.5±0.10으로 조사되었으며 Brachionus calyciflorus, Polyarthra euryptera, Keratella cochlearis, Trichocerca capucina가 주로 나타났다.
- 규조류 Stephanodiscus hantzschii 등이 1~3월에 높은 우점을 나타냈으며 5~9월에 남조류 Microcystis aeruginosa 등이 우점하였다. 동물플랑크톤은 윤충류가 연중 출현하였으며 Brachionus calyciflorus, Polyarthra euryptera, Keratella cochlearis가 주로 나타났다. 4~5월과 11월에 지각류인 Bosmina longirostris가 일시적으로 증가하였으며 요각류인 Nauplius와 Cyclops 속이 조사되었으나 20% 미만의 낮은 비율을 차지하였다.
- ulna, Aulacoseira italica, Cyclotella meneghiniana 등이 우점하였고 이후 5~11월까지 남조류 Microcystis aeruginosa, Anabaena spiroides 등이 지속적으로 나타나면서 탄소 생물량에서 우점을 보였다. 동물플랑크톤의 탄소 생물량은 개체수에 의한 우점종과 달리 지각류 Bosmina longirostris와 요각류 Cyclops 속이 연중 높게 나타났으며 개체수에 비해 소형인 윤충류 Polyarthra euryptera, Keratella cochlearis가 6월과 8월, 12월에 높게 조사 되었다(Table 3). 이는 Kim et al.
- 이는 강수량이 적고 수온이 상승하는 시기와 일치하였으며 고수온기인 8월은 600 mm 이상의 강우가 집중되어 동·식물플랑크톤의 상호 영향관 계가 떨어졌다. 따라서 물환경에서 동물플랑크톤의 섭식 활동과 번성은 정체된 물환경과 수온에 영향을 받는 것으로 알 수 있었다.
- , 2010). 본 연구 기간 중 1월에 10 mm의 적은 강수량으로 비점오염물질이 서낙동강 유역에 거의 영향을 미치지 못함으로 0.013 mg L-1 의 낮은 T-P 농도가 조사되었다. 이에 T-N 농도가 3.
- 서낙동강 수계는 긴 체류 시간과 함께 봄철 수온 상승에 따른 동물플랑크톤의 증가된 개체수와 하절기 번성하는 남조류가 내부기원 유기물로 전체 유기물질량에 높은 기여율을 보이기도 하였으나 집중 호우에 의한 외부기원 유기물이 또한 영향을 미침을 알 수 있었다. 따라서, 수계의 효율적인 수질관리를 위해서는 TOC에 많은 영향을 미치는 외부기원오염원의 유입을 저감하기 위한 관리 방안을 마련하고 수생태계의 건전한 순환을 유도하기 위하여 수계 내의 유기물질농도에 대한 지속적인 모니터링이 요구된다.
- 수온이 20℃ 이상인 5∼9월에 남조류 Microcystis aeruginosa, Anabaena spiroides 등이 0.5±0.10으로 우점하였고 10℃ 미만의 수온이 조사된 1~3월 동안 규조류 Stephanodiscus hantzschii, Synedra acus, Cyclotella meneghiniana 등이 0.7±0.06의 높은 우점을 하였다.
- a는 다소 낮은 상호 영향 관계를 보였으나 남조류가 번성하는 6~9월에는 높은 상관성을 보였다. 식물플랑크톤 군집 중 5~11월까지 남조류의 탄소 생물량이 TOC에 가장 높은 기여율을 나타냈고 동물플랑크톤의 군집 중에서는 3~5월과 11~12월에 지각류의 탄소 생물량이 TOC에 미치는 영향이 가장 컸다. 그러나, 동·식물 플랑크톤의 TOC에 대한 기여율은 평균 22%였고 5~9월까지 동·식물플랑크톤의 탄소 생물량은 TOC의 30% 이상을 차지하였다.
- 6). 식물플랑크톤 군집 중 5~11월까지 남조류의 탄소량이 TOC에 가장 많은 영향을 미쳤으며 동물플랑크톤 군집 중 3~5월과 11~12월에 지각류의 탄소량이 TOC에 높은 비율을 차지하였다 (Fig. 7). 이는 환경 조건에 따라 종조성에 변화가 생긴동·식물플랑크톤의 탄소량이 다른 비율로 수체 내 유기 물질량에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.
- 4~5월과 11월에 지각류인 Bosmina longirostris가 일시적으로 증가하였으며 요각류인 Nauplius와 Cyclops 속이 조사되었으나 20% 미만의 낮은 비율을 차지하였다. 식물플랑크톤의 종조성은 수온의 영향이 크지만 세포수는 물환경에 적응된 종에 따라 달랐으며 동물플랑크톤의 섭식활동은 수체의 정체와 수온에 영향을 받는 것으로 알 수 있었다.
- spiralis, Fragillaria crotonensis 등과 녹조류 Pediastrum duplex, Scenedesmus quadricauda 등이 연중 출현하였다. 이를 통해 식물플랑크톤의 종조성은 수온의 영향이 크지만 식물플랑크톤의 세포수는 물환경에 적응된 종에 따라 다르다는 것을 알 수 있었다. 동물플랑크톤은 수온에 관계없이 윤충류가 연중 출현하여 우점도지수 0.
- 수온이 15℃ 이상인 4월, 5월과 11월에 지각류인 Bosmina longirostris가 일시적 으로 증가하였으나 25℃ 이상의 수온을 나타낸 7~9월에는 오히려 감소하였다. 지각류가 번성하는 시기에 요각 류인 Nauplius와 Cyclops 속도 조사되었으나 20% 미만의 낮은 비율을 차지하였다.
- 탄소 생물량으로 환산된 플랑크톤 우점종 경향을 보면 식물플랑크톤은 1~4월과 12월에 규조류 Stephanodiscus hantzschii, Synedra acus, S. ulna, Aulacoseira italica, Cyclotella meneghiniana 등이 우점하였고 이후 5~11월까지 남조류 Microcystis aeruginosa, Anabaena spiroides 등이 지속적으로 나타나면서 탄소 생물량에서 우점을 보였다. 동물플랑크톤의 탄소 생물량은 개체수에 의한 우점종과 달리 지각류 Bosmina longirostris와 요각류 Cyclops 속이 연중 높게 나타났으며 개체수에 비해 소형인 윤충류 Polyarthra euryptera, Keratella cochlearis가 6월과 8월, 12월에 높게 조사 되었다(Table 3).
후속연구
- 서낙동강 수계는 긴 체류 시간과 함께 봄철 수온 상승에 따른 동물플랑크톤의 증가된 개체수와 하절기 번성하는 남조류가 내부기원 유기물로 전체 유기물질량에 높은 기여율을 보이기도 하였으나 집중 호우에 의한 외부기원 유기물이 또한 영향을 미침을 알 수 있었다. 따라서, 수계의 효율적인 수질관리를 위해서는 TOC에 많은 영향을 미치는 외부기원오염원의 유입을 저감하기 위한 관리 방안을 마련하고 수생태계의 건전한 순환을 유도하기 위하여 수계 내의 유기물질농도에 대한 지속적인 모니터링이 요구된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.